R31 PAPEL DOS AFLUENTES NAS CHEIAS E PONTOS CRÍTICOS PARA O SIEMEC

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1 AGÊNCIA NACIONAL DE ÁGUAS ANA Elaboração de Estudos para Concepção de um Sistema de e de um Sistema de Intervenções Estruturais para Mitigação dos Efeitos de Cheias nas Bacias dos Rios Muriaé e Pomba e Investigações de Campo Correlatas R31 PAPEL DOS AFLUENTES NAS CHEIAS E PONTOS CRÍTICOS PARA O SIEMEC CORPO DE ENGENHEIROS CONSULTORES S.A. Revisão 0 Dezembro/2011

2 Agência Nacional de Águas ANA Setor Policial, Área 5, Quadra 3, Blocos B, L e M CEP: , Brasília - DF PABX: / Endereço eletrônico: Equipe: Coordenação: Agência Nacional de Águas ANA Superintendência de Usos Múltiplos e Eventos Críticos SUM Superintendência de Planejamento de Recursos Hídricos SPR Elaboração e execução: CORPO DE ENGENHEIROS CONSULTORES S.A. Todos os direitos reservados É permitida a reprodução de dados e de informações, desde que citada a fonte. Previsão de Eventos Críticos na Bacia do Rio Paraíba do Sul, R31 Papel dos Afluentes nas Cheias e Pontos Críticos para o SIEMEC. Engecorps - Brasília: ANA, SUM/SPR, p. 1. Recursos hídricos 2. Produção de Água I. Agência Nacional de Águas (Brasil). II. Superintendência de Usos Múltiplos e Eventos Críticos SUM; Superintendência de Planejamento de Recursos Hídricos - SPR. III. Engecorps

3 ÍNDICE PÁG. 1. INTRODUÇÃO CONTEXTUALIZAÇÃO DO RELATÓRIO ESTRUTURAÇÃO DO RELATÓRIO INFORMAÇÕES BÁSICAS PAPEL DOS AFLUENTES NAS CHEIAS DOS RIOS POMBA E MURIAÉ CONSIDERAÇÕES INICIAIS TOPOLOGIA DA REDE HIDROGRÁFICA Bacia do Rio Pomba Bacia do Rio Muriaé USO E OCUPAÇÃO DO SOLO Bacia do Rio Pomba Bacia do Rio Muriaé ASPECTOS METEOROLÓGICOS PARÂMETROS FISIOGRÁFICOS E RESULTADOS DA MODELAGEM HIDROLÓGICA Bacia do Rio Pomba Bacia do Rio Muriaé CONCLUSÕES IDENTIFICAÇÃO DE PONTOS CRÍTICOS NOS RIOS POMBA, MURIAÉ E CARANGOLA VISÃO INSTITUCIONAL DO PROBLEMA ESTUDOS DESENVOLVIDOS PELAS MUNICIPALIDADES Planos de Desenvolvimento Urbano Planos Setoriais de Saneamento Estudos para Contenção de Cheias ESTUDOS DESENVOLVIDOS POR OUTRAS ENTIDADES Plano Decenal de Expansão de Energia 2019 (PDEE) Sistema de Informações Georreferenciadas do Setor Elétrico (SIGEL) Projeto Gestão de Recursos Hídricos da Bacia Hidrográfica do Rio Paraíba do Sul Análise dos Dados e Estudos Consultados REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS E SITES CONSULTADOS... 52

4 -1-1. INTRODUÇÃO 1.1 CONTEXTUALIZAÇÃO DO RELATÓRIO Este relatório constitui um dos produtos do Contrato nº 39/ANA/2010 (Paraíba do Sul), referente à elaboração de Estudos para Concepção de um Sistema de Previsão de Eventos Críticos na Bacia do Rio Paraíba do Sul e de um Sistema de Intervenções Estruturais para Mitigação dos Efeitos de Cheias nas Bacias dos Rios Muriaé e Pomba e Investigações de Campo Correlatas, adjudicado pela Agência Nacional de Águas ANA à Corpo de Engenheiros Consultores S.A., com Ordem de Serviço emitida pela ANA em 03 de janeiro de Considerando o que determinam os Termos de Referência (TdR) que orientam o desenvolvimento dos estudos e o que foi previsto no Relatório R01 Detalhamento do Plano de Trabalho, este relatório apresenta os resultados do desenvolvimento das Atividades 507, 601 e 602 das Etapas 500 e 600, atendendo, portanto, ao escopo da Atividade 603 da Etapa 600 do referido Plano de Trabalho, que cita, textualmente: Atividade 603 Elaboração do Relatório sobre o Papel dos Afluentes nas Cheias e Pontos Críticos para o SIEMEC (R31) O produto resultante das Atividades 507, 601 e 602 será o Relatório sobre o Papel dos Afluentes nas Cheias e Pontos Críticos para o SIEMEC (R31). A Atividade 507 prevê a avaliação de Planos de Desenvolvimento Urbano e Planos Setoriais de Desenvolvimento das cidades a serem beneficiadas pelo SIEMEC, além de intervenções aventadas pelas autoridades locais, de modo a incorporar ao elenco de obras do SIEMEC estudos prévios disponíveis para as bacias dos rios Pomba e Muriaé. A Atividade 601 tem por foco a determinação dos papéis e a contribuição dos afluentes dos rios Pomba e Muriaé nas cheias que neles têm lugar, envolvendo análise dos estudos hidrológicos e das simulações de cheias nessas bacias, bem como de outros fatores que possibilitem caracterizar a gênese das enchentes nas bacias, com identificação do potencial gerador de vazões de cada sub-bacia. A Atividade 602 corresponde à pesquisa e identificação de pontos críticos nos rios Muriaé, Pomba e Carangola que, por suas características geomorfológicas, podem exercer influência hidráulica e interferir nos níveis d água em episódios de cheias, provocando o agravamento da situação nas cidades a serem beneficiadas pelo SIEMEC. Visando ao atendimento integral do escopo do presente relatório, está ele estruturado conforme descrito no tópico seguinte.

5 ESTRUTURAÇÃO DO RELATÓRIO O presente relatório R31 está estruturado nos seguintes capítulos, após esta Introdução: Capítulo 2: Informações Básicas, apresentando as características mais relevantes das bacias dos rios Pomba e Muriaé; Capítulo 3: Papel dos Afluentes nas Cheias dos Rios Pomba e Muriaé, descrevendo os fatores responsáveis pela gênese das cheias nessas bacias, bem como os resultados do modelo hidrológico aplicado a elas no âmbito das atividades da Etapa 300 do Plano de Trabalho; Capítulo 4: Identificação de Pontos Críticos nos Rios Pomba, Muriaé e Carangola, que podem exercer influência nos episódios de cheias, com apoio nos resultados da modelagem hidráulica realizada no âmbito das atividades da Etapa 300 do Plano de Trabalho; Capítulo 5: Visão Institucional do Problema, abordando estudos anteriores desenvolvidos para as bacias dos rios Pomba e Muriaé, voltados à prevenção de cheias e ao disciplinamento do uso do solo nas cidades beneficiadas pelo SIEMEC; e Capítulo 6: Referências Bibliográficas. 2. INFORMAÇÕES BÁSICAS As bacias hidrográficas dos rios Pomba e Muriaé são importantes unidades contribuintes do curso inferior do rio Paraíba do Sul, na sua margem esquerda (Figura 2.1). Essas subbacias da bacia do rio Paraíba do Sul abrigam, parcial ou totalmente, o território de 64 municípios e somam uma área de drenagem igual a km². O rio Pomba possui extensão total de 265 km, desde sua nascente localizada em Barbacena, no Estado de Minas Gerais, na serra da Mantiqueira, até o desemboque no rio Paraíba do Sul, nas imediações dos municípios de Aperibé e Itaocara, ambos localizados no Estado do Rio de Janeiro. Seus principais tributários são os rios Novo, Piau, Xopotó, Formoso e Pardo. Sua sub-bacia apresenta área de drenagem de km² e abrange 38 municípios, dos quais, Cataguases, Leopoldina, Santos Dumont, São João Napomuceno, Ubá, Visconde do Rio Branco, Santo Antônio de Pádua e Miracema são os mais importantes. O rio Muriaé possui extensão de 300 km, desde sua nascente em Miraí, no Estado de Minas Gerais, até o desemboque no rio Paraíba do Sul, nas proximidades do município de Campos dos Goytacazes, no Estado do Rio de Janeiro. O curso d água é formado pela confluência dos rios Bom Sucesso e Samambaia. Seus principais tributários são os rios Glória, Gavião, Santo Antônio e Carangola. Sua sub-bacia apresenta área drenagem de km² e abrange 26 municípios, dos quais, Muriaé, Carangola e Itaperuna são os mais importantes.

6 O clima típico da região em que se localizam as sub-bacias é tropical, com temperatura média anual que oscila entre 18 C e 24 C, sendo que as mais altas temperaturas ocorrem na região de Itaperuna, na bacia do rio Muriaé, com média das máximas situada em torno de 32 C. O regime de chuvas é caracterizado por um período seco (de junho a setembro) e um período chuvoso (de novembro a janeiro), quando ocorrem as grandes cheias do rio Paraíba do Sul. Os maiores índices pluviométricos ocorrem na região de altitude (Serra do Mar e Serra dos Órgãos), onde a precipitação anual acumulada pode ultrapassar mm; por outro lado, as menores pluviosidades são registradas no médio e no curso inferior do rio Paraíba do Sul, com precipitação anual entre mm e mm (região em que se localizam as sub-bacias dos rios Pomba e Muriaé). O relevo predominantemente acidentado exerce grande influência na gênese das chuvas em toda a região da bacia hidrográfica do rio Paraíba do Sul, sobretudo em áreas onde as elevações do terreno oferecem resistência ao deslocamento das massas de ar, favorecendo a permanência de eventos pluviométricos. Quanto ao uso e ocupação do solo, podem ser categorizados os seguintes padrões na bacia do rio Paraíba do Sul: áreas urbanizadas (correspondentes às áreas das sedes urbanas dos municípios, incluindo áreas de uso residencial denso e esparso bem como agrupamentos rurais); culturas agrícolas (anuais, semi-perenes, perenes e áreas de reflorestamento); campos e pastagens; rochas e solos expostos; vegetação arbórea densa e esparsa. A ocupação antrópica das terras baixas, planícies e regiões submontanas das subbacias contribuiu para alterar fortemente a cobertura vegetal original, favorecendo a ocorrência de cheias nessas áreas. Estão incluídos no SIEMEC os seguintes municípios, localizados nas bacias dos rios Pomba e Muriaé: Bacia do rio Pomba: Cataguases (MG); Santo Antônio de Pádua (RJ); Bacia do rio Muriaé: Muriaé (MG); Miraí (MG); Porciúncula (MG); Tombos (MG); Carangola (MG); Laje do Muriaé (RJ); Cardoso Moreira (RJ); Italva (RJ); -3-

7 -4- Itaperuna (RJ); e Natividade (RJ). Segundo levantamentos de campo efetuados na região, cujos resultados foram expostos no relatório R30, apenas as cidades de Miraí e Tombos não são muito afetadas por episódios recorrentes de cheias; as demais, sofrem inundações frequentes. A Figura 2.1 mostra as sub-bacias do rio Paraíba do Sul, incluindo as sub-bacias dos rios Pomba e Muriaé.

8 -5- Figura Sub-bacias da Bacia do Rio Paraíba do Sul

9 -6-3. PAPEL DOS AFLUENTES NAS CHEIAS DOS RIOS POMBA E MURIAÉ Diversos fatores de ordem natural e antrópica interferem na gênese de cheias em bacias hidrográficas. Este capítulo analisa esses fatores para as bacias dos rios Pomba e Muriaé, e apresenta os principais resultados da modelagem hidrológica e hidráulica realizada, possibilitando avaliar e identificar o papel dos afluentes desses rios na geração de cheias em ambas as bacias. 3.1 CONSIDERAÇÕES INICIAIS A configuração espacial dos rios, ribeirões, córregos e corpos d água de maneira geral e a disposição da rede hidrográfica ao longo de uma bacia associada a um conjunto de informações discretizadas por trechos dos cursos d água constitui a topologia da rede hidrográfica. Os rios apresentam características que os identificam e os definem ao longo de seu curso. A configuração topológica da rede hidrográfica influencia de forma preponderante o regime de escoamento dos cursos d água, que resulta da ação conjunta de uma série de agentes modeladores, meteorológicos, geomorfológicos e também da cobertura vegetal, todos interdependentes entre si. O regime pluviométrico da região na qual se situam o rio e sua bacia é fator importantíssimo. O relevo é outro agente fundamental pela influência que exerce na concentração do escoamento superficial nas linhas de talvegue da rede de drenagem. A geologia influencia principalmente a infiltração da água no solo, com reflexos na recarga e escoamento dos aquíferos. A cobertura vegetal, por sua vez, também tem papel importante na chegada da chuva ao solo, pelo efeito da interceptação. Bacias hidrográficas assentes sobre solos mais permeáveis tendem a gerar regimes mais regulares dos rios que as drenam, absorvendo parcela considerável das chuvas, cujos deflúvios são amortecidos no subsolo e retornam às calhas fluviais através da contribuição das águas subterrâneas. Por outro lado, os rios de bacias menos permeáveis apresentam maiores picos de enchentes. A geologia da bacia hidrográfica, associada aos agentes modificadores da sua morfologia, define o tipo de rede potamográfica, não somente no que se refere à densidade da rede de drenagem (relação entre a soma das extensões de todos os cursos d água que a compõem e a área da bacia) como também à sua forma e distribuição. Bacias com rede potamográfica mais ramificada tendem, em geral, a defasar as contribuições parciais e atenuar as enchentes. Segundo Wilken (1978), do ponto de vista hidrológico, o escoamento de um curso de água pode ser considerado como produto do ciclo hidrológico, influenciado por dois grupos de fatores: climáticos/meteorológicos (incluem os efeitos da chuva e da evapotranspiração, os quais apresentam variações ao longo do ano, de acordo com a climatologia local); e fatores fisiográficos (relativos às características físicas da bacia contribuinte).

10 Assim, a forma da bacia hidrográfica influi sobre o regime de escoamento dos cursos d água, especialmente sobre as enchentes; bacias mais arredondadas têm menor defasagem na concentração de vazões do que bacias alongadas, gerando cheias mais potentes. A distribuição espacial da precipitação e o seu deslocamento sobre as bacias também têm forte relação com a morfologia das unidades hidrográficas e com a conformação das enchentes (SOUZA, 1974). Verifica-se, em síntese, que o potencial de geração de cheias de uma bacia ou sub-bacia hidrográfica depende de uma série de características, que serão descritas nos próximos itens para as bacias dos rios Pomba e Muriaé. 3.2 TOPOLOGIA DA REDE HIDROGRÁFICA Bacia do Rio Pomba Conforme exposto no Capítulo 1, a bacia do rio Pomba está localizada na margem esquerda do rio Paraíba do Sul, em seu trecho inferior. Possui área de drenagem de km² e a extensão total do rio Pomba é de 265 km, apresentando uma declividade total, ao longo da unidade hidrográfica, de aproximadamente 0,17%. Os principais afluentes do rio Pomba são: Pela margem direita: rio Novo; Pela margem esquerda: rio Xopotó. Nessa bacia, estão localizados dois municípios dentre os contemplados pelo SIEMEC: Cataguases (MG) e Santo Antônio de Pádua (RJ). Para efeitos do presente estudo, a bacia do rio Pomba foi subdividida nas seguintes subbacias: rio Pomba Superior; rio Novo; e rio Xopotó. Para efeitos das análises realizadas com vistas à avaliação das cheias que se manifestam especificamente nas áreas urbanas de Cataguases e Santo Antônio de Pádua, consideraram-se ainda os seguintes recortes: área de drenagem da bacia do rio Pomba até Cataguases; e área de drenagem da bacia do rio Pomba até Santo Antônio de Pádua. A Figura 3.1 mostra a subdivisão adotada, bem como a localização das sedes municipais contempladas pelo SIEMEC. Na bacia do rio Pomba, são identificados 10 aproveitamentos hidrelétricos (nove PCHs e uma UHE); Porém, todos eles operam a fio d água, não contribuindo para o amortecimento de cheias. -7-

11 -8- Figura 3.1 Subdivisão da Bacia Hidrográfica do Rio Pomba em Unidades de Análise

12 A Figura 3.2 mostra o diagrama unifilar da bacia do rio Pomba, com a alocação dos seus principais afluentes e a localização das cidades alvo do SIEMEC. Também estão indicados os aproveitamentos hidroelétricos existentes, a título de ilustração. -9- Figura 3.2 Diagrama Unifilar da Bacia do Rio Pomba Verifica-se que os municípios de Cataguases e Santo Antônio de Pádua, ambos sujeitos a inundações freqüentes situam-se a jusante da confluência dos rios Novo e Xopotó com o rio Pomba Bacia do Rio Muriaé A bacia do rio Muriaé está localizada na margem esquerda do rio Paraíba do Sul, em seu trecho inferior. A bacia possui área de drenagem de km² e a extensão total do rio Muriaé é de 300 km, apresentando uma declividade bruta, ao longo unidade hidrográfica, de aproximadamente 0,14%. Os principais afluentes do rio Muriaé são os rios Carangola, Preto e Glória, todos eles contribuintes do rio Muriaé pela margem esquerda.

13 -10- Nessa bacia, estão localizados dez municípios dentre os contemplados pelo SIEMEC: Muriaé (MG); Miraí (MG); Porciúncula (MG); Tombos (MG); Carangola (MG); Laje do Muriaé (RJ); Cardoso Moreira (RJ); Italva (RJ); Itaperuna (RJ); e Natividade (RJ). Para efeitos do presente estudo, a bacia do rio Muriaé foi subdividida nas sub-bacias dos seus principais afluentes e em recortes menores, visando avaliar especificamente a contribuição desses afluentes na geração de cheias dos municípios contemplados no SIEMEC. Assim, a subdivisão adotada contemplou as seguintes unidades de análise: Alto Rio Muriaé: drenagem do rio Muriaé contribuinte a Miraí; Rio Muriaé Superior; Sub-bacia do rio Preto; drenagem do rio Muriaé contribuinte a Muriaé; Sub-bacia do rio Glória; drenagem do rio Muriaé contribuinte a Laje do Muriaé; Sub-bacia do Rio Carangola: drenagem do rio Carangola contribuinte a Carangola; drenagem do rio Carangola contribuinte a Tombos; drenagem do rio Carangola contribuinte a Porciúncula; drenagem do rio Carangola contribuinte a Natividade; Sub-bacias do Médio e Baixo Muriaé: drenagem do rio Muriaé contribuinte a Italva; drenagem do rio Muriaé contribuinte a Itaperuna; drenagem do rio Muriaé contribuinte a Cardoso Moreira. A Figura 3.3 mostra a subdivisão adotada, bem como a localização das sedes municipais contempladas pelo SIEMEC. Na bacia do rio Muriaé, estão localizadas algumas PCHs; porém, todos esses aproveitamentos operam a fio d água, não contribuindo para o amortecimento de cheias.

14 -11- Figura 3.3 Subdivisão da Bacia Hidrográfica do Rio Muriaé em Unidades de Análise

15 -12- A Figura 3.4 mostra o diagrama unifilar da bacia do rio Muriaé, com a alocação dos seus principais afluentes e a localização das cidades alvo do SIEMEC. Também estão indicados os aproveitamentos hidroelétricos existentes, a título de ilustração. Figura 3.4 Diagrama Unifilar da Bacia do Rio Muriaé A partir do diagrama unifilar, verifica-se que sete dos dez municípios contemplados pelo SIEMEC estão localizados nas sub-bacias dos rios Carangola e baixo Muriaé. O município de Muriaé situa-se a jusante da foz do rio Preto no rio Muriaé, e o município de Laje do Muriaé, a jusante da foz do rio Carangola. O município de Miraí é o único localizado no alto curso do rio Muriaé. 3.3 USO E OCUPAÇÃO DO SOLO O grau de antropismo de uma bacia hidrográfica é um dos fatores que influencia o seu potencial gerador de cheias, uma vez que a cobertura vegetal desempenha importante função na redução dos escoamentos ao longo da rede de drenagem, sendo, portanto, de

16 interesse examinar os padrões de uso e ocupação do solo das bacias dos rios Pomba e Muriaé Bacia do Rio Pomba A Figura 3.5 mostra os padrões de uso do solo e cobertura vegetal da bacia do rio Pomba. -13-

17 -14- Figura 3.5 Uso e ocupação do solo - bacia do rio Pomba

18 -15- Observa-se, com base na Figura 3.5, que a bacia do rio Pomba apresenta alto grau antropismo, estando ocupada, predominantemente, por pastagens e agricultura. Verificam-se, também, solos e rochas expostos de maneira esparsa ao longo da bacia. Entretanto, ainda remanescem manchas de vegetação arbórea distribuídas em pequenos pontos na bacia e núcleos pontuais de vegetação densa, porém, localizados apenas na sub-bacia do rio Novo. Convém observar que na sub-bacia do rio Xopotó os usos do solo são mais intensivos quanto à exploração de pastagem e agricultura, bem como pela ocupação urbana, sendo esta atribuída, fundamentalmente, às áreas urbanas de São Geraldo, Visconde do Rio Branco e Ubá. Outro aspecto importante é que a concentração das sedes urbanas ocorre nas cabeceiras das sub-bacias, principalmente nas áreas de drenagem do rio Novo e do rio Xopotó. O Quadro 3.1 quantifica os padrões de uso e ocupação do solo e de cobertura vegetal nas unidades de análise da bacia do rio Pomba. Verifica-se, em síntese, que a bacia possui cerca de 80% de seu território ocupado com áreas antropizadas, o que contribui grandemente para a geração de maiores deflúvios. QUADRO 3.1 PADRÕES DE USO E OCUPAÇÃO DO SOLO E COBERTURA VEGETAL NAS Unidade de Análise UNIDADES DE ANÁLISE DA BACIA HIDROGRÁFICA DO RIO POMBA Corpos d Água Área (km²) % Pastagens/ Agricultura Área (km²) % Solo Exposto Área (km²) % Ocupação Urbana Área (km²) % Vegetação (esparsa e densa) Área % (km²) Área (km²) TOTAL Rio Novo Rio Pomba Superior Rio Xopotó Drenagem até Cataguases Drenagem até Santo Antônio de Pádua Elaboração, Bacia do Rio Muriaé A Figura 3.6 mostra os padrões de uso do solo e cobertura vegetal da bacia do rio Muriaé. %

19 -16- Figura Uso e ocupação do solo - bacia do rio Muriaé

20 -17- O Quadro 3.2 quantifica os padrões de uso e ocupação do solo e de cobertura vegetal nas unidades de análise da bacia do rio Muriaé. QUADRO 3.2 PADRÕES DE USO, OCUPAÇÃO DO SOLO E DE COBERTURA VEGETAL NAS Unidade de Análise Drenagem até Miraí Muriaé Superior UNIDADES DE ANÁLISE DA BACIA HIDROGRÁFICA DO RIO MURIAÉ Corpos d Água Pastagens/Agricultura Solo Exposto Área (km²) % Área (km²) % Área (km²) % Ocupação Urbana Área (km²) % Vegetação (esparsa e densa) Área (km²) % Área (km²) TOTAL Rio Preto Drenagem até Muriaé Rio Glória Drenagem até Laje do Muriaé Alto Muriaé Drenagem até Carangola Drenagem até Tombos Drenagem até Porciúncula Drenagem até Natividade Rio Carangola Drenagem até Itaperuna Drenagem até Italva Drenagem até Cardoso Moreira Elaboração, %

21 -18- Observa-se que, tal como a bacia do rio Pomba, a bacia do rio Muriaé apresenta usos do solo predominantemente destinados a pastagens e à agricultura. Verificam-se, também, solos e rochas expostos de maneira esparsa ao longo da bacia. A vegetação arbórea encontra-se distribuída em pequenas manchas ao longo da bacia, podendo ser identificados remanescentes de vegetação densa, localizados, especialmente, na sub-bacia do rio Carangola, área de drenagem até a cidade de Tombos. Comparativamente às demais unidades de análise, a sub-bacia do rio Muriaé Superior apresenta maior intensidade no uso do solo, com 80% de sua área ocupada por atividades agropecuárias. Quanto às áreas urbanizadas, destacam-se os municípios de Muriaé e Itaperuna. O trecho médio da bacia do rio Muriaé possui áreas com rochas e solos expostos, bem como predominância de cultura agrícola e pastagens. Verifica-se o uso intensivo dos solos para agricultura no trecho inferior do rio Muriaé, nas proximidades de sua foz com o rio Paraíba do Sul. 3.4 ASPECTOS METEOROLÓGICOS Os efeitos meteorológicos apresentam estreita relação com a superfície terrestre na geração de eventos pluviométricos e influenciam grandemente a ocorrência de inundações e alagamentos em áreas urbanizadas. Para a caracterização meteorológica da região em estudo, recorreu-se à identificação dos fenômenos de meso escala que interferem na bacia hidrográfica do rio Paraíba do Sul, identificando-se efeitos locais, quando aplicável. Em função da localização geográfica das bacias dos rios Pomba e Muriaé, o clima é predominantemente tropical úmido, o que submete a região aos efeitos de sistemas frontais e de linhas de instabilidade, que também sofrem interferência do relevo, fundamentalmente pela presença da Serra do Mar. As condições climáticas são fortemente influenciadas pela ação das massas de ar submetidas ao anticiclone subtropical do atlântico sul, que atua próximo à costa do Rio de Janeiro e do Espírito Santo durante a maior parte do ano. Trata-se de um núcleo de alta pressão, ar úmido e pouca nebulosidade, o que proporciona elevadas temperaturas. Conseqüentemente, há geração de altos índices de evaporação que, agregados à interferência marítima, constituída de águas quentes, respondem por precipitação pluviométrica conectiva, de forma relativamente constante, sobretudo, no verão. Este fenômeno atmosférico é caracterizado pela grande intensidade pluviométrica de efeito local e de curta duração, atingindo principalmente a vertente atlântica da Serra do Mar. Na Região Sudeste do Brasil, é comum a entrada de sistemas frontais frios, que são formados quando massas de ar frio, provenientes da Região Sul, se deslocam de encontro às massas de ar quentes localizadas em latitudes tropicais, forçando-as para o Norte.

22 -19- Como o ar frio é mais denso, penetra por debaixo do ar quente, forçando sua subida e, conseqüentemente, o seu resfriamento. Cria-se, assim, uma região de intensa atividade conectiva, com formação de nuvens de desenvolvimento vertical acentuado, com destaque para os cumulonimbus. Estas nuvens provocam pancadas de chuva torrenciais, trovoadas e, por vezes, rajadas fortes de ventos na superfície terrestre. Podem ainda ocorrer ciclones extratropicais, que são formados a partir da ondulação de uma frente fria. Essa situação pode ocorrer devido ao relevo continental, retardando o deslocamento da parte mais ao norte da frente ou pela dinâmica das massas de ar que passam a desenvolver velocidades diferentes em seus extremos frontais. A diferença de velocidade pode propiciar a criação de um vórtice ciclônico, com duas frentes bem caracterizadas, sendo uma quente e outra fria. As condições do tempo no litoral da região em estudo ficam muito severas no estágio de maturidade do vórtice, provocando além de fortes ventos, precipitação intensa em forma de tempestade, com estado de mar bastante agitado, pelas fortes ondas que são formadas pelo sistema meteorológico. A Figura 3.7-A mostra uma imagem de satélite com a presença de uma frente fria sobre o Estado do Rio de Janeiro, enquanto que a Figura 3.7-B ilustra a presença de um ciclone extratropical, que é formado a partir da ondulação de uma frente fria, provocada pela resistência do relevo continental ao escoamento das massas de ar. Esse fenômeno pode resultar em tempestades severas na região em que se configura a formação do ciclone extratropical. Figura 3.7-A Presença de uma frente fria próxima ao Estado do Rio de Janeiro Figura 3.7-B Presença de um ciclone extratropical próximo ao Estado do Rio de Janeiro A área em estudo também está sujeita a passagem de frentes frias, ocasionadas pelo deslocamento de massas polares oriundas do Círculo Polar Antártico, mais frequentes no período de inverno. Este fenômeno é responsável por precipitações de menor intensidade, porém de longa duração e de maior abrangência regional (conhecidas como chuvas frontais). Esse regime climato-meteorológico responde pela vasta rede fluvial existente nas bacias hidrográficas dos rios Pomba e Muriaé.

23 -20- É importante considerar, nesse caso, a interferência da Zona de Convergência do Atlântico Sul (ZCAS) sobre a meteorologia regional. Convencionalmente, a ZCAS é definida como uma persistente faixa de nebulosidade orientada no sentido noroeste-sudeste, que se estende do sul da Amazônia ao Atlântico Sul-Central por longas distâncias carregando elevada umidade para a região sudeste do Brasil, bem caracterizada nos meses de verão. Essa faixa de nebulosidade tem papel importante na ocorrência de veranicos e enchentes severas; além disso, existem modulações na escala intra-sazonal e interanual que dão origem a significativas anomalias climáticas no Brasil. O regime pluviométrico na região sul-sudeste sofre modulações devido à oscilação de 30 a 60 dias, o que promove períodos favoráveis de precipitação intensa e veranicos associados à Zona de Convergência do Atlântico Sul. Na fronteira entre os Estados do Rio de Janeiro e do Espírito Santo (região em que se localizam as bacias dos rios Pomba e Muriaé), os períodos mais úmidos dentro da estação chuvosa são caracterizados pela presença da ZCAS (USP; Meteorologia Sinótica, 2011). A Figura 3.8 mostra o efeito da Zona de Convergência do Atlântico Sul (ZCAS) sobre a meteorologia regional. Observa-se uma área de precipitação sobre os Estados de Minas Gerais e do Rio de Janeiro em meados de dezembro de Figura Imagem do Satélite GOES-12; canal 4 15/12/2008, 13:45:00 GMT. Fonte: CPTEC/INPE, acesso em 27 de outubro de 2011

24 -21- As bacias hidrográficas dos rios Pomba e Muriaé apresentam susceptibilidade às ocorrências de cheias, quando submetidas aos eventos pluviométricos oriundos da passagem de frentes frias (chuvas frontais), que, apesar da menor intensidade pluviométrica, possuem longa duração e abrangem áreas extensas. Nas épocas em que uma frente fria posiciona-se sobre uma bacia hidrográfica por um tempo superior ao tempo de concentração (tempo necessário para que toda a bacia contribua para o escoamento superficial no exutório) ocorrem as grandes enchentes. Além disso, a Serra do Mar influencia a intensidade dos eventos pluviométricos, na medida em que existe o fenômeno orográfico peculiar nas proximidades desse tipo de relevo, resultando na intensificação dos fenômenos pluviométricos. Com o objetivo de ilustrar a relação entre os aspectos meteorológicos e fisiográficos, enfatizando as conseqüências dos eventos pluviométricos críticos, à luz da gênese das enchentes, a sequência das imagens de satélite na Figura 3.9 mostra a evolução dos núcleos de tempestade sobre o Estado de Minas Gerais em avanço ao Estado do Rio de Janeiro, em meados de dezembro de 2008, que causaram uma das maiores enchentes registradas nas bacias dos rios Pomba e Muriaé. Verifica-se a permanência de núcleos de chuva sobre a região em estudo, entre os dias 14 e 21 de dezembro de 2008, com uma distribuição espacial abrangendo toda a área. A linha tracejada em cor vermelha indica, aproximadamente, a localização das bacias dos rios Pomba e Muriaé, ao longo dos Estados de Minas Gerais e do Rio de Janeiro. 14/12/ :30 GMT 15/12/ :00 GMT

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